CN209131603U - 基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置，包括：激光三维轮廓测量组件、电控底座、移动模块和工业控制计算机；所述移动模块设置在所述电控底座上，并与电控底座内的若干控制电路电性连接；所述工业控制计算机分别与电控底座和激光三维轮廓测量组件电性连接；所述移动模块包括R轴旋转单元，所述R轴旋转单元上设有治具，用于放置待检测物；所述激光三维轮廓测量组件设置在所述移动模块上，包括两个检测方向相交的激光三维轮廓测量仪，用于检测所述待检测物。本实用新型可实现待测物的双层胶路识别，所述工业控制计算机也能自动识别双层胶路的偏移量，提交测量的效率。

Description

基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置

技术领域

本实用新型涉及激光测量装置领域，尤其涉及一种基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置。

背景技术

在科技日益进步，消费者对产品的品质功能要求越来越多，防水工艺被大多数产品普及，在工业生产中的运用越来越多，防水的要求也越来越严格。传统的防水工艺是在涂胶后是靠工人进行放水质量检测的，随着自动化技术的迅猛发展，人工检测已经远远不能满足工业上的需求而逐渐被自动检测设备替代。自动胶路检测设备的应用在很大程度上提高了生产效率，提高了产品的品质，能够实现一些人工无法完成的工艺，更智能化工作。

普通级别的防水胶路一般采用单层结构，高防水要求时一般防水胶路是双层，设备一般通过检测胶的尺寸和形态来判断胶路是否满足要求。

当前的自动胶路检测设备的检测主要通过2D视觉工业相机测量平面方向的胶在平面方向的尺寸信息，激光位移传感器测量胶高度信息，通过移动轴获取更多点位得到完整的高度信息，激光位移传感器型号多，选型方便，工业相机测量速度快，整体效率高。

然而，2D视觉工业相机测量平面方向的胶在平面方向的尺寸信息，激光位移传感器测量胶高度信息，但此方式只能测量单层胶路，结构复杂，测量点位少，只能获得一个点位情况，需要移动轴来获取多点位，涂胶胶路还原不准确，精度差；针双层胶路时，当上层胶路宽度比下层胶路宽时会出现遮挡导致测量的宽度信息不准确。

采用激光三维轮廓测量仪来进行胶路测量，此该系统结构简单清晰、集成度高、稳定可靠，安装简单方便。激光三维轮廓测量仪来进行胶路测量，但是针对双层胶路同样无法避免上述方式的问题，当下层胶路宽度小于上层胶路时，下层胶路测量的数据不真实的情况，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置。

本实用新型的技术方案如下：一种基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置，包括：激光三维轮廓测量组件、电控底座、移动模块和工业控制计算机；所述电控底座作为整机的基座，内设有若干控制电路；所述移动模块设置在所述电控底座上，并与电控底座内的若干控制电路电性连接；所述工业控制计算机分别与电控底座和激光三维轮廓测量组件电性连接；所述移动模块包括R轴旋转单元，所述R轴旋转单元上设有治具，用于放置待检测物；所述激光三维轮廓测量组件设置在所述移动模块上，包括两个检测方向相交的激光三维轮廓测量仪，用于检测所述待检测物；所述工业控制计算机通过所述移动模块控制两个激光三维轮廓测量仪检测待测物，并在检测过程中控制R轴旋转单元带动治具上的待检测物旋转，实现待测物的多点位检测。

进一步地，所述移动模块还包括：Y轴移动单元、X轴移动单元和Z轴移动单元；所述Y轴移动单元包括：水平设置的Y轴滑轨、Y轴滑块和设置在电控底座内的Y轴驱动组件，所述Y轴滑轨设置在电控底座的上方，所述Y轴滑轨的两端分别向电控底座的前后方向延伸，Y轴滑轨上设有Y轴滑块，所述Y轴驱动组件带动Y轴滑块沿所述Y轴滑轨前后移动；所述R轴旋转单元设置在所述Y轴滑块上；所述X轴移动单元设置在所述Y轴移动单元的上方；所述Z轴移动单元设置在所述X轴移动单元上，并随X轴移动单元的长度方向在所述电控底座上左右移动，所述激光三维轮廓测量组件设置在所述Z轴移动单元上。

进一步地，所述X轴移动单元包括：一根水平放置的X轴横杆、两根竖直放置的X轴竖杆、X轴滑块和X轴驱动组件，所述两根X轴竖杆分别放置在所述电控底座的左右两侧，所述X轴横杆的两端分别连接在X轴竖杆的顶端，所述X轴横杆延长度方向设有X轴滑轨，所述X轴滑块设置在X轴滑轨上，所述X轴驱动组件设置在X轴横杆上，并带动X轴滑块沿X轴滑轨延伸的方向左右移动。

进一步地，所述Z轴移动单元包括：一根竖直放置的Z轴竖杆、Z轴滑块和Z轴驱动组件，所述Z轴竖杆设置在X轴滑块上，并随X轴滑块沿X轴滑轨延伸的方向左右移动，所述Z轴竖杆延长度方向设有Z轴滑轨，所述Z轴滑块设置在Z轴滑轨上，所述Z轴驱动组件设置在Z轴横杆上，并带动Z轴滑块沿Z轴滑轨延伸的方向上下移动。

进一步地，所述R轴旋转单元包括：减速电机和工作台；所述减速电机设置在所述Y轴滑块上，所述工作台设置在所述减速电机输出轴上方，所述治具设置在所述工作台上。

进一步地，所述激光三维轮廓测量组件还包括安装架，所述安装架为折角状，且含有两个自由端，所述两个激光三维轮廓测量仪分别设置在所述安装架的两个自由端的内侧。

采用上述方案，本实用新型具有以下有益优点：

1、本实用新型的智能检测系统由电控底座、运动模块、激光三维轮廓测量仪和工业计算机组成，系统结构简单清晰，易于安装，在保证测量精度的同时，还保证了系统的稳定性；

2、本实用新型可测量胶高度信息，通过移动轴获取更多点位得到完整的高度信息，激光位移传感器型号多，选型方便，工业相机测量速度快，整体效率高；

3、本实用新型包含两个激光三维轮廓测量仪不仅可以同时测量平面方向的胶在平面方向的尺寸信息和胶高度信息，还可以测量结构复杂，测量点位多的双层胶路，测量的宽度信息准确，此外，当下层胶路宽度小于上层胶路时，下层胶路测量的数据不失真，适应多种双层胶路的测量；

4、本实用新型可通过激光三维轮廓测量仪检测待测物的三维轮廓，并根据待测物的轮廓进行生成3D云图，即使待测物的位置发生偏离，所述工业控制计算机也能根据激光三维轮廓测量仪检测的偏移结果，自动识别双层胶路的偏移量，提交测量的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为标定流程图；

图5为建立测量模板流程图；

图6为检测流程图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至图3所示，本实用提供一种基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路200检测装置，包括：激光三维轮廓测量组件、电控底座1、移动模块和工业控制计算机；所述电控底座1作为整机的基座，内设有若干控制电路；所述移动模块设置在所述电控底座1上，并与电控底座1内的若干控制电路电性连接；所述工业控制计算机分别与电控底座1和激光三维轮廓测量组件电性连接；所述移动模块包括R轴旋转单元24，所述R轴旋转单元24上设有治具3，用于放置待检测物；所述激光三维轮廓测量组件设置在所述移动模块上，包括两个检测方向相交的激光三维轮廓测量仪，用于检测所述待检测物；所述工业控制计算机通过所述移动模块控制两个激光三维轮廓测量仪检测待测物100，并在检测过程中控制R轴旋转单元24带动治具3上的待检测物旋转，实现待测物100的多点位检测。

本实施例中，所述移动模块还包括：Y轴移动单元22、X轴移动单元21和Z轴移动单元23；所述Y轴移动单元22包括：水平设置的Y轴滑轨、Y轴滑块和设置在电控底座1内的Y轴驱动组件，所述Y轴滑轨设置在电控底座1的上方，所述Y轴滑轨的两端分别向电控底座1的前后方向延伸，Y轴滑轨上设有Y轴滑块，所述Y轴驱动组件带动Y轴滑块沿所述Y轴滑轨前后移动；所述R轴旋转单元24设置在所述Y轴滑块上；所述X轴移动单元21设置在所述Y轴移动单元22的上方；所述Z轴移动单元23设置在所述X轴移动单元21上，并随X轴移动单元21的长度方向在所述电控底座1上左右移动，所述激光三维轮廓测量组件设置在所述Z轴移动单元23上。

所述X轴移动单元21包括：一根水平放置的X轴横杆、两根竖直放置的X轴竖杆、X轴滑块和X轴驱动组件，所述两根X轴竖杆分别放置在所述电控底座1的左右两侧，所述X轴横杆的两端分别连接在X轴竖杆的顶端，所述X轴横杆延长度方向设有X轴滑轨，所述X轴滑块设置在X轴滑轨上，所述X轴驱动组件设置在X轴横杆上，并带动X轴滑块沿X轴滑轨延伸的方向左右移动。

所述Z轴移动单元23包括：一根竖直放置的Z轴竖杆、Z轴滑块和Z轴驱动组件，所述Z轴竖杆设置在X轴滑块上，并随X轴滑块沿X轴滑轨延伸的方向左右移动，所述Z轴竖杆延长度方向设有Z轴滑轨，所述Z轴滑块设置在Z轴滑轨上，所述Z轴驱动组件设置在Z轴横杆上，并带动Z轴滑块沿Z轴滑轨延伸的方向上下移动。

作为一种实施例，X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件部分或全部包含驱动电机和同步带，用于带动X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台移动。所述R轴旋转单元24包括：减速电机242和工作台241；所述减速电机242设置在所述Y轴滑块上，所述工作台241设置在所述减速电机242输出轴上方，所述治具3设置在所述工作台上

所述激光三维轮廓测量组件还包括安装架42，所述安装架42为折角状，且含有两个自由端，所述两个激光三维轮廓测量仪41分别设置在所述安装架42的两个自由端的内侧。

其中，电控底座1内设有若干控制电路，用于控制移动模块运动，从而分别控制所述激光三维轮廓测量仪4和涂胶装置的运动轨迹。每一控制电路对应设有一个驱动器，并且驱动器还与工业计算机电性连接；驱动器包括控制驱动器和若干与之连接的驱动组件驱动器，所述驱动组件驱动器包括：X轴驱动组件驱动器、Y轴驱动组件驱动器、Z轴驱动组件驱动器以及R轴驱动组件驱动器，X轴驱动组件驱动器分别与X轴驱动组件和工业计算机电性连接，Y轴驱动组件驱动器分别与Y轴驱动组件和工业计算机电性连接，Z轴驱动组件驱动器分别与Z轴驱动组件和工业计算机电性连接，R轴驱动组件驱动器分别与R轴驱动组件和工业计算机电性连接；控制驱动器分别与控制器和工业计算机电性连接。

作为一种实施例，电控底座1设有与驱动组件驱动器数量匹配的操作按钮，每一操作按钮均通过控制电路与驱动组件驱动器电性连接，用于控制驱动电机的开启或关闭，工业计算机在驱动电机开启时，可通过驱动组件驱动器控制驱动组件工作，使得产品治具3或激光三维轮廓测量仪41到达指定位置；电控底座1还设有急停按钮，用于急停整个运动模块。

所述电控底座1与激光三维轮廓测量仪41还分别与工业计算机电性连接；工业计算机控制所述激光三维轮廓测量仪41用于对产品治具3上的待测物100进行测量，并将测量结果反馈给工业计算机计算分析，实现待测物100的智能检测。工业计算机根据激光三维轮廓测量仪41的测量结果对待测物100进行涂胶。

参照图4所示，以矩形胶路为例，本实用新型中激光三维轮廓测量组件的标定流程如下所示：

步骤101，设备上电，系统初始化，将标定块放置到物料夹持工位上，并用治具3夹紧物料；

步骤102，工业控制计算机控制激光三维轮廓测量组件移动，使其Z轴高度在测量区域，并记录保存Z轴移动单元23的Z轴高度信息；

步骤103，工业控制计算机操纵移动模块，使两个激光三维轮廓测量仪41能够同时测量到标定块上的一条边，操纵Y轴移动单元22可完成该条边胶路的测定，记录该条边的起始和结束的位置信息(即X轴、Y轴、Z轴和R轴的位置信息)；

步骤104，工业控制计算机操纵移动模块中的R轴移动单元旋转90度，调整移动模块，使两个激光三维轮廓测量仪41能够同时测量标定块上与步骤S103中的边相邻的第二条边，记录第二条边的起始和结束的位置信息；

步骤105，重复上述步骤104测得第三条边和第四条边的位置信息，根据四条边的起始和结束的位置信息，工业控制计算机操纵移动模块进行完整的运动，实现连续测量，分别得出两个激光三维轮廓测量仪41关于矩形胶路的完整3D云图。

参照图5所示，待完成标定流程后，需要建立测量模板，具体步骤如下：

步骤201，工业控制计算机开启检测软件，操控移动模块带动两个激光三维轮廓测量仪41进行扫图检测，得到两个激光三维轮廓测量仪41关于待测物100的3D云图拼图；

步骤202，工业控制计算机选择待测物100上的待测点，设置双层胶高度、底层胶宽和顶层胶宽的阀值；

步骤203，工业控制计算机选取待测物100上的参照匹配点后，保存测量模板。

参照图6所示，具体检测流程包括如下步骤：

步骤301，工业控制计算机控制移动模块将待测物100移动到目标位置；

步骤302，工业控制计算机控制两个激光三维轮廓测量仪41采集待测物100的胶路数据，在采集的过程中，工业控制计算机通过移动模块控制待测物100旋转，实现待测物100的数据采集；

步骤303，工业控制计算机根据上述所述采集的数据将待测物100的3D图像进行还原；

步骤304，工业控制计算机找到待测物100上的参照匹配点，匹配测量模板，测量结果真值换算，根据模板阀值进行判断计算结果，并保存结果；

步骤305，工业控制计算机检测该结果。

本实用新型工作原理：本实用新型在首次测量时，工业控制计算机操纵激光三维轮廓测量仪41对标定块的双层胶路200的三维轮廓进行测量，记录标定块上的双层胶路200三维轮廓的位置数据，并根据该位置数据生成双层胶路200的3D云图，实现标定。

待完成标定流程后，再将待测物100替换标定块，并放置到物料夹持工位上，工业控制计算机根据建立测量模板，并选取待测物100的参考匹配点。工业控制计算机操纵激光三维轮廓测量仪41对待测物100的双层胶路200的三维轮廓进行测量，根据测量结果将待测物的3D图像进行还原。

工业控制计算机找到待测物上的参照匹配点，匹配测量模板，测量结果真值换算，根据模板阀值进行判断计算结果，从而判断双层胶路200是否偏移。

综上所述，本实用新型提供一种基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置，具有以下有益优点：

1、本实用新型的智能检测系统由电控底座、运动模块、激光三维轮廓测量仪和工业计算机组成，系统结构简单清晰，易于安装，在保证测量精度的同时，还保证了系统的稳定性；

2、本实用新型可测量胶高度信息，通过移动轴获取更多点位得到完整的高度信息，激光位移传感器型号多，选型方便，工业相机测量速度快，整体效率高；

3、本实用新型包含两个激光三维轮廓测量仪不仅可以同时测量平面方向的胶在平面方向的尺寸信息和胶高度信息，还可以测量结构复杂，测量点位多的双层胶路，测量的宽度信息准确，此外，当下层胶路宽度小于上层胶路时，下层胶路测量的数据不失真，适应多种双层胶路的测量；

4、本实用新型可通过激光三维轮廓测量仪检测待测物的三维轮廓，并根据待测物的轮廓进行生成3D云图，即使待测物的位置发生偏离，所述工业控制计算机也能根据激光三维轮廓测量仪检测的偏移结果，自动识别双层胶路的偏移量，提交测量的效率。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置，其特征在于，包括：激光三维轮廓测量组件、电控底座、移动模块和工业控制计算机；所述电控底座作为整机的基座，内设有若干控制电路；所述移动模块设置在所述电控底座上，并与电控底座内的若干控制电路电性连接；所述工业控制计算机分别与电控底座和激光三维轮廓测量组件电性连接；所述移动模块包括R轴旋转单元，所述R轴旋转单元上设有治具，用于放置待检测物；所述激光三维轮廓测量组件设置在所述移动模块上，包括两个检测方向相交的激光三维轮廓测量仪，用于检测所述待检测物；所述工业控制计算机通过所述移动模块控制两个激光三维轮廓测量仪检测待测物，并在检测过程中控制R轴旋转单元带动治具上的待检测物旋转，实现待测物的多点位检测。

2.根据权利要求1所述的基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置，其特征在于，所述移动模块还包括：Y轴移动单元、X轴移动单元和Z轴移动单元；所述Y轴移动单元包括：水平设置的Y轴滑轨、Y轴滑块和设置在电控底座内的Y轴驱动组件，所述Y轴滑轨设置在电控底座的上方，所述Y轴滑轨的两端分别向电控底座的前后方向延伸，Y轴滑轨上设有Y轴滑块，所述Y轴驱动组件带动Y轴滑块沿所述Y轴滑轨前后移动；所述R轴旋转单元设置在所述Y轴滑块上；所述X轴移动单元设置在所述Y轴移动单元的上方；所述Z轴移动单元设置在所述X轴移动单元上，并随X轴移动单元的长度方向在所述电控底座上左右移动，所述激光三维轮廓测量组件设置在所述Z轴移动单元上。

3.根据权利要求2所述的基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置，其特征在于，所述X轴移动单元包括：一根水平放置的X轴横杆、两根竖直放置的X轴竖杆、X轴滑块和X轴驱动组件，所述两根X轴竖杆分别放置在所述电控底座的左右两侧，所述X轴横杆的两端分别连接在X轴竖杆的顶端，所述X轴横杆延长度方向设有X轴滑轨，所述X轴滑块设置在X轴滑轨上，所述X轴驱动组件设置在X轴横杆上，并带动X轴滑块沿X轴滑轨延伸的方向左右移动。

4.根据权利要求2所述的基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置，其特征在于，所述Z轴移动单元包括：一根竖直放置的Z轴竖杆、Z轴滑块和Z轴驱动组件，所述Z轴竖杆设置在X轴滑块上，并随X轴滑块沿X轴滑轨延伸的方向左右移动，所述Z轴竖杆延长度方向设有Z轴滑轨，所述Z轴滑块设置在Z轴滑轨上，所述Z轴驱动组件设置在Z轴横杆上，并带动Z轴滑块沿Z轴滑轨延伸的方向上下移动。

5.根据权利要求2所述的基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置，其特征在于，所述R轴旋转单元包括：减速电机和工作台；所述减速电机设置在所述Y轴滑块上，所述工作台设置在所述减速电机输出轴上方，所述治具设置在所述工作台上。

6.根据权利要求1所述的基于激光三维轮廓测量仪的双层胶路检测装置，其特征在于，所述激光三维轮廓测量组件还包括安装架，所述安装架为折角状，且含有两个自由端，所述两个激光三维轮廓测量仪分别设置在所述安装架的两个自由端的内侧。